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Ein Hirnschrittmacher ist ein unter die Haut der Brustmuskulatur implantiertes winziger elektronischer Impulsgeber, der chipgesteuert über subkutan verlegte Elektrodenleitungen gezielt fehlregulierte Hirnregionen stimuliert (sogenannte tiefe Hirnstimulation).

Verbreitung

In Deutschland werden von etwa 30 Kliniken jährlich 400 Hirnschrittmacher in der konventionellen Technik implantiert. Allein im Universitätsklinikum Köln waren es 100 bis 120 laut Aussage des führenden Forschers und Leiters der Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Professor Volker Sturm. Die Nachfrage ist dennoch ungebrochen groß.

Technische Weiterentwicklungen

Am 18. November 2005 meldete dpa, dass für die vielversprechende Weiterentwicklung der Parkinson-Hirnschrittmacher zwei Forscher der Universität Köln und des Forschungszentrums Jülich den Erwin-Schrödinger-Preis für herausragende interdisziplinäre Forschung 2005 bekommen. Der seit den 1990ern herkömmliche vor allem in der Morbus Parkinson-Behandlung eingesetzte Hirnschrittmacher unterdrückt krankhafte neuronale Muster durch ein dauerhaft gleichförmiges Bombardement des betroffenen Areals mit minimalen elektrischen Pulsen. Beim neuartigen bedarfsgesteuerten Hirnschrittmacher werden hingegen nur solange jeweils gezielt Einzelreize ausgelöst, wie die betroffenen Hirnzellen physiologisch dysfunktional aktiv sind. Durch diese Einzelreize wird die Nervenzelleigenaktivität nicht unterdrückt, sondern schonend reguliert. Ermöglicht wurde diese Neuentwicklung dadurch, dass die methodische Regulierung in Computersimulationen der Großrechner am Forschungszentrum Jülich mit Methoden der statistischen Physik experimentell erprobt werden konnte. Der Ansatzpunkt sind laut Prof. Peter Tass die Selbstorganisationsbahnen, die ursprünglich fehlentwickelt zur Ausprägung der krankhaften Dynamik führten.

Die klinische Erprobung des neuartigen bedarfsgesteuerten Hirnschrittmachers erfolgt an der Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie der Universität zu Köln und durch magnetenzephalographische Messungen am Institut für Medizin in Jülich. Der bislang noch nicht implantierbare Prototyp wurde vom Zentrallabor für Elektronik am Forschungszentrum Jülich gebaut.

Im "Virtuellen Institut für Neuromodulation" des Jülicher Forschungszentrums werden darüberhinaus Methoden fortentwickelt wie die „Synchronisationstomographie“, die es erlauben, den Rhythmus und die Synchronisation der Hirnzellen erheblich effektiver zu messen. Neben therapeutischer Optimierung wird auch die Erweiterung der medizinischen Anwendungsbereiche der medizintechnischen tiefen Hirnstimulation auf Erkrankungen, bei denen vorhandene Therapien bisher an Grenzen stießen, also Patienten mit essenziellem Tremor, Multipler Sklerose und Epilepsie.

Literatur

  • Ralph Erbacher: "Analyse des Einflusses der Stimulationsfrequenz auf den cerebralen Ruheblutfluss bei Patienten mit essentiellem Tremor und tiefer Hirnstimulation im VIM-Thalamus : eine H2-15O-PET-Studie". München, Techn. Univ., Dissertation 2003.
  • Isabella Maria Henriette von Falkenhayn: "Untersuchungen des regionalen zerebralen Blutflusses bei tiefer Hirnstimulation zur Therapie der Akinese bei Morbus Parkinson". München, Techn. Univ., Dissertation 2000.
  • Gabi Pötzsch: "Leben voller Hoffnung : Erfahrungen einer Patientin mit Hirnschrittmacher". 1. Aufl. Frieling, Berlin 2005. 79 S. ISBN 3-8280-2232-4
  • Eleni-Ioanna Anthogalidis: "Standardisierter Dokumentationsbogen für endoskopisch stereotaktische Operationen in der Neurochirurgie". Görich & Weiershäuser, Marburg 1998. 89 S. Marburg, Univ., Dissertation 1998 ISBN 3-89703-224-4
  • Jose M. R. Delgado: Gehrinschrittmacher. Direktinformation durch Elektroden". Ullstein, Frankfurt 1971. 255 S. (Physical control of the mind. Toward a psychocivilized society - dt., New York 1969 ) ISBN 3-550-07024-1 (nur ZVAB)

Siehe auch

Weblinks

Brain_pacemaker

Medizintechnik | Neurochirurgie | interdisziplinäre Forschung

 

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